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812--《自動控制原理》考試大綱

一、基本要求

掌握控制系統分析和綜合基本方法，主要內容有傳遞函數和信號流圖等數學模型的建立;系統穩定性、動態性能、穩態性能的時域分析;頻域法和根軌跡法;系統串聯校正的設計方法;線性離散系統的分析;系統狀態空間建模及其求解;系統可控性和可觀測性;線性定常系統狀態反饋及觀測器設計;李雅普諾夫穩定性理論。

二、考試范圍

1. 自動控制的一般概念

(1)自動控制系統的定義、構成;

(2)自動控制系統的基本控制方式;自動控制系統的分類;

(3)對控制系統的基本要求;

2. 控制系統的數學模型

(2)傳遞函數的定義、性質及典型環節的傳遞函數;

(3)信號流圖的組成、建立及梅森增益公式;

(4)閉環系統的傳遞函數：輸入量及擾動量作用下的傳遞函數、誤差傳遞函數。

3.線性系統的時域分析法

(1)一階系統動態性能;

(2)二階系統的動態性能：典型二階系統的數學模型、欠阻尼階躍響應、二階系統的動態性能指標、二階系統性能的改善;

(3)控制系統的穩定性分析及代數穩定判據;

(4)控制系統的穩態性能分析：穩態誤差的定義、系統類型、穩態誤差分析與靜態誤差系數。

4. 線性系統的根軌跡法

(1)根軌跡方程：幅值條件和相角條件;

(2)180度根軌跡作圖的一般規則、典型的零、極點分布及其相應的根軌跡;

(4)系統性能分析：穩定性分析、增加零、極點對根軌跡的影響、利用主導極點估計系統的性能指標;

5. 線性系統的頻域分析法

(1)頻率特性;

(2)典型環節與開環系統的頻率特性;

(3)奈奎斯特穩定判據及應用;

(4)穩定裕度;

6. 線性系統的校正法

(1)校正裝置：超前、滯后網絡的特性;

(2)系統校正的頻率響應法：超前、滯后校正設計;

(3)PID控制器：控制法則及對系統性能的影響。

7. 線性離散系統的分析

(1) 信號采樣和保持;

(2) 離散系統數學模型：差分方程和脈沖傳遞函數;

(3) 離散系統穩定性及穩定性判據;

(4) 離散系統穩態誤差及動態性能分析;

8. 線性系統的狀態空間分析與綜合

(1) 線性系統的狀態空間描述：建立、轉換、標準型;線性系統的運動分析---狀態方程的解;

(2) 線性系統的可控性和可觀測性;

(3) 線性定常系統的線性變換;

(4) 線性定常系統的狀態反饋極點配置和全維狀態觀測器設計;

(5) 李雅普諾夫穩定性分析。